乳糖含量對乳清分離蛋白儲(chǔ)藏過程老化及影響機(jī)制的研究.pdf

1、乳清分離蛋白（Whey Protein Isolate，WPI）由于其優(yōu)越的功能性以及較高的營養(yǎng)價(jià)值而成為食品加工業(yè)中廣泛應(yīng)用的原材料。作為高附加值的乳清蛋白產(chǎn)品，WPI在全球貿(mào)易市場的產(chǎn)品中占據(jù)了不可忽視的運(yùn)輸量，因其蛋白質(zhì)含量可高達(dá)90％，乳清蛋白熱敏感性又較高，國際運(yùn)輸及中轉(zhuǎn)時(shí)的儲(chǔ)藏條件可能會(huì)引起乳粉老化現(xiàn)象的產(chǎn)生，導(dǎo)致乳粉使用價(jià)值的降低?？紤]到乳粉品質(zhì)的下降與儲(chǔ)藏條件以及乳粉組成密切相關(guān)，為了控制乳粉的老化，本研究采用超膜滲濾法

2、將WPI的乳糖含量降低至0.26%（w/w），并結(jié)合其儲(chǔ)藏條件，通過觀察分析儲(chǔ)藏期間WPI功能性質(zhì)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的退化進(jìn)而深入到探究其分子結(jié)構(gòu)層面的老化機(jī)理，同時(shí)對比研究正常乳糖含量的WPI（1.56%，w/w)來探討降低乳糖含量對控制WPI老化、延長乳粉貨架期的價(jià)值意義。
　　為了獲得完整的老化反應(yīng)進(jìn)程，兩種WPI經(jīng)過40℃下儲(chǔ)藏4周、12周，60℃下儲(chǔ)藏1周、2周、4周、8周后進(jìn)行提取樣品與研究分析，以4℃低溫儲(chǔ)藏的乳粉作為對照。

3、儲(chǔ)藏過程中WPI乳粉的老化現(xiàn)象很大程度上是由美拉德反應(yīng)引起的，尤其在60℃的高溫儲(chǔ)藏條件下，普通WPI的褐變系數(shù)（Brownness Index）可增長至106.6。然而，去乳糖WPI在相同儲(chǔ)藏條件下褐變系數(shù)僅增長至60.1，乳糖含量1.3%的降低卻大大限制了WPI美拉德的反應(yīng)限度。同時(shí)，對pH調(diào)至5.8的兩種WPI溶液進(jìn)行80℃下的熱處理，發(fā)現(xiàn)其隨著儲(chǔ)藏程度的加深，兩種WPI熱凝膠功能性質(zhì)均出現(xiàn)降低，但是去乳糖后的WPI其熱凝膠性降低

4、的程度明顯較少。
　　通過LC-MS測得兩種WPI在40℃儲(chǔ)藏過程中，普通WPI乳糖糖基化（Lactolysation）程度遠(yuǎn)高于去乳糖WPI，前者的乳清蛋白4周即達(dá)到完全變性，12周可檢測到7分子乳糖的修飾蛋白，而去乳糖WPI直至12周仍有部分天然蛋白存在。這些變性后的蛋白質(zhì)尤其是β-乳球蛋白，受熱后易出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)去折疊的而展開，引起蛋白質(zhì)聚合。在60℃高溫儲(chǔ)藏下WPI蛋白交聯(lián)而產(chǎn)生聚合的現(xiàn)象（Polymerization）更為

5、加劇，普通WPI在儲(chǔ)藏1周后出現(xiàn)了通過疏水相互作用，氫鍵，二硫鍵等作用形成的蛋白質(zhì)聚合體，在其儲(chǔ)藏2周后即轉(zhuǎn)化成為其他共價(jià)鍵形成的不溶高聚物，可能是由于美拉德反應(yīng)的后期產(chǎn)物與蛋白聚合體進(jìn)一步深度結(jié)合而生成了新物質(zhì)。而去乳糖WPI中產(chǎn)生的蛋白聚合體經(jīng)60℃儲(chǔ)藏后直至第8周仍保持可溶性。在此期間，蛋白質(zhì)的空間二級結(jié)構(gòu)也通過FTIR聯(lián)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法PCA，CD等方法分析出其在老化進(jìn)程中部分α-螺旋的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了向β-折疊的轉(zhuǎn)換。而乳糖含量